Un astéroïde porte les traces d'une ancienne présence d'eau liquide, mais il orbite dans la partie interne de la ceinture d'astéroïdes, là où il fait trop chaud pour que la glace survive. Cette découverte, réalisée par la sonde NASA Lucy lors de son survol de l'astéroïde Donaldjohanson en avril 2025, remet en question nos idées sur la formation et le déplacement de ces petits corps célestes.
Donaldjohanson, surnommé DJ par l'équipe de la mission, est un astéroïde de forme étrange avec deux lobes reliés par un cou plus étroit. Il s'agit en réalité d'un fragment d'un astéroïde bien plus gros qui s'est brisé il y a 155 millions d'années lors d'une collision titanesque. Ce vestige appartient à la famille Erigone, du nom de l'astéroïde principal qui en résulte.
Représentation de l'astéroïde Donaldjohanson.
Crédit: NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL L'analyse spectrale de DJ a révélé la présence de phyllosilicates ferreux, des minéraux qui se forment uniquement en présence d'eau liquide. Selon Simone Marchi, planétologue au South-west Research Institute, ces phyllosilicates indiquent que de l'eau a été présente et a provoqué une altération aqueuse, mais celle-ci s'est arrêtée prématurément. Plusieurs hypothèses expliquent cette interruption: un manque de chaleur interne dû à une formation tardive, ou simplement moins d'eau disponible à l'endroit où l'astéroïde s'est formé.
La présence de ces minéraux hydratés est un indice précieux pour comprendre l'histoire du Système solaire. Les astéroïdes primitifs comme DJ sont de véritables fossiles, témoins des matériaux qui ont formé les planètes. Savoir où ils se sont formés et comment ils ont migré peut nous renseigner sur l'origine de l'eau et des composés organiques sur Terre, des éléments essentiels à l'apparition de la vie.
La forme à deux lobes de Donaldjohanson est partagée par de nombreux petits corps du Système solaire, qu'il s'agisse d'astéroïdes comme Itokawa, Toutatis ou Selam, ou de comètes comme 67P Churyumov-Gerasimenko. Cependant, les mécanismes de formation de cette forme pourraient différer: pour les comètes, l'érosion par sublimation des gaz creuse le cou entre les lobes, tandis que pour les astéroïdes, il pourrait s'agir de fragments qui se sont reassemblés sous l'effet de la gravité, formant ce qu'on appelle un binaire de contact.
Après ce survol réussi, Lucy poursuit sa route vers les astéroïdes troyens de Jupiter, qu'elle doit atteindre en 2027. Les troyens sont encore plus primitifs que DJ et contiennent davantage de carbone, d'eau et de volatils. Seul l'un d'eux, Eurybates, présente une composition proche de celle de DJ. Comparer ces deux objets aidera à comprendre comment les planètes géantes ont migré et dispersé les astéroïdes dans le Système solaire primitif.
Détail de la surface de Donaldjohanson vu par l'instrument L'LORRI de Lucy.
Crédit: NASA/GSFC/SwRI/JHU-APL La grande question qui demeure est celle du nombre d'astéroïdes similaires à DJ qui ont été projetés vers l'intérieur du Système solaire, devenant potentiellement des sources d'eau et de matière organique pour la Terre primitive. Lucy, en explorant les troyens, espère apporter des réponses sur ces migrations anciennes et sur la façon dont notre planète a acquis ses ingrédients indispensables à la vie.